JPS5815577B2 - 防火パネル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は不燃性の硬質基材からなる表面材と裏面材でサ
ンドイッチされた合成樹脂発泡体からなるパネルにおい
て、その表、裏面材と合成樹脂発泡体間の少なくとも一
方に結晶水の含水率を低減した。

所謂加工無機防火剤を高密度に分布して上記発泡体の断
熱性を損ねることなく防火性、耐熱性を改善した防火パ
ネルに関する。

従来、例えば可燃な合成樹脂発泡体を芯材とするパネル
の防火性、耐熱性を改善する方策としては、一般的に硼
酸塩、硅酸塩、パーライト粒等を合成樹脂発泡体中に平
均に分散する手段が採られている。

しかしながら、混合と同時に短時間（約１分間位の間に
）反応→発泡→硬化する合成樹脂原料中に比重、嵩、大
きさの異なる上記物質を平均に混合する混合機が現在の
ところ存在せず不可能である。

従って、樹脂単体の部分、添加物のまばらの部分が存在
する、所謂不均一分布となり、樹脂単体部の弱点部分か
ら徐々に破壊され、耐火性に劣る欠点があった。

しかも、これを克服するには大量の、例えば合成樹脂１
００重量部に対し３００部以上を添加するか、樹脂を単
なるバインダーとして機能させたようなパネルとするし
かなかった。

その結果、合成樹脂発泡体の優れた断熱性が大幅に低下
すると共に大量の樹脂量を必要とし、高価なパネルとな
る不利があった。

さらに、ポリイソシアネートを一成分とする合成樹脂発
泡体は、その形成時にポリイソシアネートがその強力な
脱水作用により結晶水を脱水すると共にその水と反応す
る。

そのため発泡組織はひどく荒らされるので断熱性および
機械強度が大きく低減する。

また耐火性、耐熱性の改善のために添加した硼、硅酸塩
は、本来の機能が低減され、万一の火災に際し、殆んど
耐火性を発揮しなくなる等の欠点があった。

また単なる市販の硼、硅酸塩は高温にさらされると、十
分な結晶水によりその溶融物が低粘土となって流動性を
増し、火炎にさらされた部分から他へ流出あるいは部材
から部外へ逃げて、防火性の発揮に本来添加した量の相
当量があまり寄与しない結果となる不利があった。

本発明はこのような欠点を除去すると共に合成樹脂発泡
体の断熱性を損ねることなしに、かつその可燃な上記発
泡体を高温下において確実に無機質発泡層を形成するこ
とにより保護し、その上構成材を一挙にバインドしてな
る防火パネルを提案する。

以下に図面を用いて本発明に係る防火パネルの一実施例
について詳細に説明する。

第１の発明は第１図ａ、ｂに示すような縦断面の防火パ
ネルであり、ａ図は表面材と合成樹脂発泡層間にのみ加
工無機防火剤を高密度に分布した防火パネル、ｂ図は表
・裏面材と合成樹脂発泡層間にそれぞれ加工無機防火剤
を高密度に分布に防火パネルを示す。

さらに詳説すると、１は表面材で不燃性の硬質基材、例
えば金属板２石綿セメント板、セメントモルタル板等で
あり、平板あるいは任意形状に成形した部材である。

２は裏面材でアルミニウム箔板シ金属薄板２合成樹脂フ
ィルム等を用いる。

３は合成樹脂発泡体で断熱層および芯材として機能する
ため表、裏面材１，２間にサンドインチ状に存在させ、
かつ合成樹脂発泡体の形成時にこれらを一体にバインド
するものである。

４は加工無機防火剤で高温下にさらされた際に、結晶水
を放出すると共に次第に溶融し、徐々に発泡膨張して無
機質発泡層を形成する粉粒状の物質である。

さらに詳しく説明すると、加工無機防火剤４とは水ガラ
ス。

結晶性メタ硅酸ソーダあるいは硼酸ソーダ、結晶性のメ
タ硼酸ソーダの一種または二種以上の含水率を１０〜２
０％に低減したものを意味する。

これは原形が変化しない状態で例えば下記する工程を経
て分子構造を破壊しない所謂、無機質発泡体になると分
子構造が破壊されるので発泡を生起しない温度で結晶水
を上記の範囲に低減する温度で緩加熱し、その結晶水分
の含水率を１０〜２０％（市販品は４７〜４８％）に低
減させ、合成樹脂原料との接触時における悪影響を大幅
に防止すると共に、高温下にさらされた際に低粘度によ
り、その位置で前記した状態の変化に伴って発泡膨張し
、かつ合成樹脂発泡体のフオームセル内への上記物質の
侵入を図って、所期の存在位置を離れることなしに防火
性、耐熱性を発揮するようにしたものである。

すなわち、まず粉粒状物の加工無機防火剤原料を準備し
、次にこの原料を室温から１２５℃の範囲で約８時間に
亘って緩加熱し、その物質の含水率を１０〜２０％にし
た。

なお、上記製造方法はあくまでも一つの方法にすぎずこ
の方法に限らず、別途の方法により上記原料の含水率を
１０〜２０％に低下することもできる。

この際、原料の原形は、変化しない状態で、単に含水率
が低下したにすぎないものである。

また、含水率を１０〜２０％に限定したのは高温下にお
いて、無機質発泡層を形成するに際し、初期冷却のため
の水の放出と溶融物の粘度と発泡規模の総合的条件から
得られた結論である。

特に上限については上記の他に、添加時の合成樹脂原料
に対する悪影響を考慮したものである。

第２の発明は、第１の発明における防火パネルの加工無
機防火剤間に第２図ａ〜ｅに示すように種々の防火層強
化材５のうちの少なくとも一種以上を混在させた防火パ
ネルである。

さらに説明すると、防火層強化材５とは加工無機防火材
４に目的に応じた機能を付加するために添加するもので
あり、例えば無機質発泡層の嵩を増大して不燃断熱層を
厚くし、より断熱性を強化するために高温下において結
晶水を放出すると共に発泡膨張する無機粉体６、あるい
は無機質発泡層を緻密化してより機械強度を補強するた
めに高温下において結晶水のみを放出して溶融し、無機
質発泡層を形成せず、加工無機防火材４の発泡層中に無
機物質の増量材として混在させた発泡しない無機粉体７
、または加工無機防火材４からなる無機質発泡層の発泡
規模の増大と補強、および断熱性を強化するための軽量
にして嵩高の無機質多孔粒８、もしくは水分のみを補給
して耐火性を持続させるための造粒耐火材９の１種以上
からなるものである。

さらに具体的に説明すると、発泡膨張する無機粉体６と
は硼砂、珪酸ソーダ、メタ珪酸ソーダ、水ガラス粉末、
硼酸ソーダ、メタ硼酸ソーダ、リン酸化合物の１種、ま
たは２種以上を混合したものからなる。

また、発泡しない無機粉体７とは炭酸ソーダ、三酸化ア
ンチモン、アルミナ、珪砂などの１種または２種以上を
混合したものからなり、無機質多孔粒８とはパーライト
、バーミキュライト、シラスバルーン、およびパーライ
ト粒の外周を他の物質で被覆した改良造粒パーライト粒
などの１種または２種以上を混合したものからなる。

さらに、造粒耐火材９とはポリビニルアルコールからな
るものである。

ここで、第２図について説明すると、８図は加熱により
発泡する無機材６を添加した防火パネル、ｂ図は加熱に
より発泡しない無機材７を添加した防火パネル、ｃ図は
無機質多孔粒８を添加した防火パネル、ｄ図は造粒耐火
材９を添加した防火パネル、ｅ図は防火層補強材の全構
成材を添加した防火パネルである。

第３の発明は第３図ａ〜ｆに示すように、第１および第
２の発明において用いた加工無機防火剤４、防火層補強
材５のうち、少なくとも表面材１の裏面あるいは裏面材
２の合成樹脂発泡層３との接触面と接触する部分に設け
た接着剤層１０を介して確実に固着した防火パネルであ
る。

このパネルは合成樹脂原料の発泡の際、加工無機防火剤
。

防火層強化材が発泡圧および原料の流動によって大部分
が変動しないようにした構造の防火パネルである。

上記接着剤としては水ガラス、酢酸ビニルを用いる。

なお接着剤層１０を除いてａ図〜ｆ図は、それぞれ次の
ように対応する。

すなわち、ａ、ａ悦は第１図ａ、ｂに、ｂ図〜ｆ図は第
２図ａ〜ｃに対応した防火パネルを示す。

以上、説明したのは本発明の一実施例にすぎず、裏面材
を表面材と同質材料で形成することもできる。

次に本発明に係る実施例について説明する。

実施例 １ 配合比 合成樹脂発泡体原料 １００重量部（ポリウレタ
ン樹脂） 加工無機防火材 １００重量部（１００〜２
００メツシユの硅酸ソーダ加工物）表面材 （０，３ｍ
ｍのカラー鉄板） 裏面材 （アルミニウム箔） そこで表面材上に加工無機防火剤を敷設、積層し、その
上にポリウレタン樹脂原料を吐出し、その上にアルミニ
ウム箔を載せて、加温（７０〜８０℃で１分間）、加圧
して板厚１．３ｃｒｆＬ、大きさ２２ｃｍ×２２ｃｍの
第１図ａに示す防火パネル（テストピース）を製造した
。

実施例 ２ （５０〜１００メツシユの硼砂（１０水塩）の加工物）
防火層強化材 ａ（５０〜１００メツシユのメタ硼砂） ３０重量部 ｂパーライト粒（平均粒径３７１Ｈｌφ）２０重量部以
上の構成材を用いて第２図ｅに近似した断面の防火パネ
ルを実施例１と同様の方法により製造した。

実施例 ３ この防火パネルは表、裏面材に水ガラスを滴状に約２０
ｇ／ｃｒｉｔ塗布し、この上に加工無機材、防火層強化
剤を散布し、仮止めした後にポリウレタン樹脂原料を吐
出し、一体化して第３図すに近似した構造の防火パネル
を製造した。

比較例 １ 実施例１と同じ構成材であるが、加工無機防火剤がポリ
ウレタンフォーム内に平均に分布したパネル。

比較例 ２ ポリウレタン樹脂１００重量部のボリウし・タンフオー
ム内にパーライト粒（平均粒径３ｍｍφ）を５０重量部
添加し平均に分布したパネル。

この実施例の耐火性の測定結果を第４図に示す。

なお耐火、耐熱性は難燃性試験のうちの表面試験（はじ
めの３分間は副熱源（電熱）のみによる加熱、その後の
７分間は副熱源と主熱源（都市ガス）により加熱する。

）による。また第４図においてのは炉内温度特性線図、
［Ｆ］は実施例１の裏面温度特性線図、■は実施例２の
裏面温度特性線図、０は実施例３の裏面温度特性線図、
［Ｆ］、［Ｆ］は比較例の裏面温度特性線図を表わす。

この図から明らかなように、従前の比較例［Ｆ］。

［Ｆ］は加熱後１〜４，５分間は低温域にあるが、この
時間を経過すると耐火性に寄与する結晶水も大部分蒸発
し、合成樹脂発泡体内で加工無機防火剤が独立してばら
ばらに小規模で発泡することと、不均一分散部分からの
熱伝導２着火により合成樹脂発泡体が破壊し樹脂が燃焼
する。

従って、裏面温度が急激に上昇し炉内温度以上になる。

これに対し、本願に係る防火パネルは図示するように８
分過ぎまで１００℃程度内にあり、その後の２分間でも
２００℃までしか上昇しない。

しかも温度上昇は緩徐である。

またこの試験の後に、表面材を剥離して観察したところ
、裏面材側の合成樹脂発泡層は殆んど本来の発泡組織の
ままであった。

さらに表面材側の合成樹脂発泡体の表面には無機質発泡
層が形成され、耐火性ある断熱層が形成されていた。

このことは加熱から７分まではこれらの結晶水によって
冷却され、次第にその水分の蒸発量の低下に従って温度
上昇する。

しかし、無機質発泡層によりある程度以上の熱伝導が阻
止される。

そのため第４図に示すような特性を示すものである。

また、通常における防火パネルの芯材層のみの断熱性（
実施例１の構造の場合）は約０．０３１Ｋ（Ａｔ／ｍ・
ｈ・℃であった。

なお加工無機防火剤層の厚さを４ｍｍとした。

なお、ポリウレタンフォーム単体では０．０２２Ｋｃａ
ｌ／ｍ・ｈ・℃である。

またポリウレタン樹脂とパーライト粒を重量比で１：１
で平均に混合２分布した防火パネルにおいては 約０．０５１に嬌４「ｈ・℃であった。

さらに市販の硼砂を合成樹脂発泡体中に平均に分布した
際の耐火性は比較例Ｅよりややよい裏面温度特性線図を
示すが断熱性においては、約０．０４１Ｋｃａｌ／ｍ・
ｈ・℃の熱伝導率であった。

上述したように本発明に係る防火パネルによれば、合成
樹脂発泡体の発泡組織を荒らすことなく、本来の断熱性
を十分に発揮させると共にその可燃な樹脂層を高温下に
おいて結晶水を放出しながら冷却し、次第に発泡膨張し
て無機質発泡層を火炎面に対し、確実に形成し、防火性
を大きく向上した特徴がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂ、第２図ａ〜ｅおよび第３図ａ〜ｆは本発
明に係る防火パネルの一実施例を示す縦断面図、第４図
は上記防火パネルの裏面温度特性を示す線図である。 １・・・・・・表面材、２・・・・・・裏面材、３・・
・・・・合成樹脂発泡体、４・・・・・・加工無機防火
剤。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 不燃性の硬質基材からなる表面材と裏面材でサンド
   イッチされた合成樹脂発泡体を有するパネルにおいて、
   少なくとも表面材と合成樹脂発泡層間に高温下にさらさ
   れた際に結晶水を放出すると共に溶融し、次第に発泡膨
   張する硼酸ソーダ、硅酸ソーダ等の一種以上を分子構造
   を破壊しない温度で緩加熱してその含水率を１０〜２０
   ％に低減させた所謂、加工無機防火剤を高密度に分布せ
   しめ、かつ前記合成樹脂発泡体形成の際にこれら構成材
   を一体にバインドしたことを特徴とする防火パネル。 ２ 加工無機防火剤間に防火層強化材の一種以上を混在
   せしめたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   防火パネル。 ３ 尻下無機防火材の少なくとも不燃性の硬質基材から
   なる表面材の裏面または裏面材の合成樹脂発泡体側と接
   触している部分を接着剤層を介して該表、裏面材と一体
   に固着したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の防火パネル。